KQ-100E型电力载波通信模块(载波调制解调模块)
KQ-100E型电力载波通信模块（载波调制解调模块）
本模块以低压电力线作为信号（数据）传输的媒体。也适用于平行线或双绞线等传输媒体。
模块按电力部“低压电力用户集中抄表系统技术条件”标准进行设计和制造，适用于供电局集中抄表系统﹑铁路信息监测系统﹑石化﹑税控﹑海轮﹑航标灯﹑路灯﹑智能监控﹑家庭智能化等系统；也适合于其它远程数据传输系统和远距离模拟数据遥测，遥控应用领域。
信号或数据用50KHz-350KHz之间的载波频率进行调频，此高频信号通过低压电力线向远方传送，载波中心频率为127KHZ(KQ-100E) ;212KHZ(KQ-100C)等多种频点的产品由生产厂预设，也可按用户要求选择。
模块外形图如下：
AC端为信号输入端，直接接220V低压电力线上。
为外接直流电源，可选用+5V～+15V，电压调高，发送功率大，信号传送距离V
AA
远。最好不要超过18V使用。
+5V为模块内部电路工作电源，在4.5-5.5V范围内能正常工作，模块内有防过压和防瞬变抑制电路，以防过电压和雷电对模块的损坏。
RXD是数据接收端，HCMOS信号。
TXD是数据发送端，欲发向远端的信号或数据应从此端接入。
R/T为控制端，高电平时为R（接收），低电平时为发送（T）
模块技术指标如下：
载波中心频率：127KHZ；212KHZ
带宽： 8.77KHz
接收灵敏度 <1mV
低电平最大值 高电平最小值
TX，R/T（输入） 0.8V 3.8V
RX（输出） 0.8V 3.8V
接口输入多数同HCMOS电平接口标准。
绝缘电阻： >20MΩ
耐压： >2KV（AC，60秒，1mA）
： +15V：330mA（发送时）
功耗V
AA
传输速率： 4800bps，可下调
使用环境： 温度： -10℃～+50℃ ；-40℃～70℃(工业级)
湿度： <85% <95% (工业级)
应用参考：
1、数据采集与远传（抄表器，仓库温湿度检测，井下数据检测等）：
如下图所示连接，集中器可接A、B、C三相及零线、集中器内相线间接0.1μf/1KV电容器形成高频桥路，如图b。
+5 V AA（5-15V）
（a）抄收终端
A
B
C
（b）数据集中和远传
（C）多采集器与集中器的连接方法
2、遥控
成都科强电子技术公司KQ-100型模块可根据用户要求做成单向的载波数据传送系统，遥控采用载波频率为230-240KHz进行数控式编码传送。遥控可构成单发射多接收式和多发射单接收两种，采用110bps通信速率，亦可高达300bps，接收模块可按接收灵敏度分通用
接收1 接收2 接收3 接收4 接收5……
（a）一个发射多个接收
（b）多个发送单个接收
实验结果：
成都市科强电子技术公司在成都飞机公司动力公司协助下，曾在成都市近郊某大型工厂转供农村用电户现场试验，最远可靠传送距离为2500米（尾端电压仅160V），在城市居民区，按电力部配电线路要求的300米半径内，在非用电高峰时，可靠通信成功率为100%，在19：00~22：30用电高峰时，成功率为75%，有两种方法可以提高成功率，一是降低通讯速率调低至600、300、150、75 bps，另一种方法是在某些节点加中继器，这也是国外推荐和已实施的方案。
用户反馈信息：
1．电力载波抄表城市闹市区传送1200米
2．郊区电力线传送5KM
3．广播线路传送600米
4．卫星通讯系统（同轴电缆）上可靠传送3KM（成都）
5．遥控应用200-1000米（KQ-100D型，一发多收）
6．10kv高压电缆上传递20 KM,110KV-100KM
7．铁路列车：16-20节车厢。
根据成都科强电子技术公司科技人员近四年的工作经验，当使用载波模块传送数据时，建议：
1、用“电力载波信道质量评估仪”对电力载波信道进行检测，在不同时间、不同节点上进行测试。
评估仪为一对一的发接异步半双工通信，由甲方向乙方发送若干个（例如100个）软件包，乙方收到后再转发给甲方，甲方对收到的数据与原数据进行比较，显示其正确接收的“包”数，以百分数表示其成功率。
评估仪可以用按键自行设置“波特率”、“测试包长度”、“总包长”，用三位LED数码管显示，测试后显示数据通信的成功率。
2、对电力载波传送质量影响最大的是串接在电力线路中的电抗器，特别是“接入式互感器”；而穿心式互感器影响较小。家用电器中以电子镇流器式日光灯干扰最强，它的频谱宽，干扰幅值大，试验时可用开关室内日光灯进行对比。微机开关电源也会造成一定干扰，建议加隔离变压器或不用同一电源插座。此外，某些电源插板在火线和零线间跨接有0.1Uf 电容，也将对载波信号造成衰减。而电视机、电冰箱等常用电器对载波信号几乎没有多大干扰。
在安装抄表器时，抄表器应接在入线电表的进线端，而不是用户电表出端，其它应用也应尽可能接在入线电源线上，避开电表和用户设备造成的干扰。
3、某些应用场合只需发送，而另一些场合则只需“接收”，请选用单一“发送”和“接收”的模块。
资料查询：http：//https://www.360docs.net/doc/011145150.html,或多或少https://www.360docs.net/doc/011145150.html,
零售价：KQ-100E:150元(批量优惠)
KQ-100TA遥控发送模块：70元
KQ-100RA遥控接收模块：65元
载波信道质量评估仪（一套两台）: KQ-PG2：2200元
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网址：http：// https://www.360docs.net/doc/011145150.html,
电子邮件：kqchendu@https://www.360docs.net/doc/011145150.html,
银行帐号:
户名：成都市科强电子技术公司
开户行：成都市商业银行磨子桥支行
帐 号：10012003205697800014
成都市科强电子技术公司
KQ-300型电力载波数据收发模块
本模块可在高、低压电力线、广播线、有线电视、同轴线等多种线缆上传送数据，具有较好的远传性（高接受灵敏度）和抗干扰性能。用户可根据应用领域的需要自行调整发送功率和输出阻抗，达到满意的传送距离和抗干扰度。
KQ-300是在KQ-100、KQ-200的基础上改进的一种新系列产品，KQ-100、KQ-200系列已在电力、石化、物业管理、广播电视、铁路、文化娱乐、公路、航空、市政、安保领域中使用，综合各方面的意见，特推出适应于不同应用领域的通用性较强的小体积、低价位、输出功率和阻抗可由客户自行调整的KQ-300系列。
一、 KQ-300的特点：
1、全透明工作方式：用户毋须对模块初始化，直接与微机或单片机连接（参照RS485）。
2、通讯速率按1200 bps设计，用户可在0-4800bps之间用软件修改。
3、功率发送部分可用单管等方式、可视需要增减输出功率。参考图中用D667中功率
管，图中D3为39V瞬态抑制二极管，功率变压器为特制E16或E12铁氧体高频变 压器。
4、输入输出耦合电路可用收、发共一个变压器或收发分开两种方案。前者线路简单、
成本低、但接收灵敏度低。
5、发送耦合电路中L1、C1的参数，可根据发送功率和输入/输出阻抗的要求，折衷选
取。
6、单排2.54mm间距11针引脚封装。
7、模拟地与数字地分开，发送与接收相互独立布线,进一步提高抗干扰能力。
8、体积小巧，24DIP封装集成电路大小。
9、其余技术指标与KQ-100一致。
二、 外形尺寸、型号及参考价格：
1、KQ-300系列外形尺寸为30×15×10（毫米）（长×宽×高），5伏电源、电流50±5mA。
2、KQ-300A为室内型（-10℃-- +50℃，相对湿度≤90%）；KQ-300I为户外型（-25℃--- +55℃，相对湿度≤95%）.
KQ-100E型电力载波通信模块(载波调制解调模块)
KQ-100E型电力载波通信模块（载波调制解调模块） 本模块以低压电力线作为信号（数据）传输的媒体。也适用于平行线或双绞线等传输媒体。 模块按电力部“低压电力用户集中抄表系统技术条件”标准进行设计和制造，适用于供电局集中抄表系统﹑铁路信息监测系统﹑石化﹑税控﹑海轮﹑航标灯﹑路灯﹑智能监控﹑家庭智能化等系统；也适合于其它远程数据传输系统和远距离模拟数据遥测，遥控应用领域。 信号或数据用50KHz-350KHz之间的载波频率进行调频，此高频信号通过低压电力线向远方传送，载波中心频率为127KHZ(KQ-100E) ;212KHZ(KQ-100C)等多种频点的产品由生产厂预设，也可按用户要求选择。 模块外形图如下： AC端为信号输入端，直接接220V低压电力线上。 为外接直流电源，可选用+5V～+15V，电压调高，发送功率大，信号传送距离V AA 远。最好不要超过18V使用。 +5V为模块内部电路工作电源，在4.5-5.5V范围内能正常工作，模块内有防过压和防瞬变抑制电路，以防过电压和雷电对模块的损坏。 RXD是数据接收端，HCMOS信号。 TXD是数据发送端，欲发向远端的信号或数据应从此端接入。 R/T为控制端，高电平时为R（接收），低电平时为发送（T） 模块技术指标如下： 载波中心频率：127KHZ；212KHZ 带宽： 8.77KHz 接收灵敏度 <1mV 低电平最大值 高电平最小值 TX，R/T（输入） 0.8V 3.8V RX（输出） 0.8V 3.8V 接口输入多数同HCMOS电平接口标准。
绝缘电阻： >20MΩ 耐压： >2KV（AC，60秒，1mA） ： +15V：330mA（发送时） 功耗V AA 传输速率： 4800bps，可下调 使用环境： 温度： -10℃～+50℃ ；-40℃～70℃(工业级) 湿度： <85% <95% (工业级) 应用参考： 1、数据采集与远传（抄表器，仓库温湿度检测，井下数据检测等）： 如下图所示连接，集中器可接A、B、C三相及零线、集中器内相线间接0.1μf/1KV电容器形成高频桥路，如图b。 +5 V AA（5-15V） （a）抄收终端 A B C （b）数据集中和远传 （C）多采集器与集中器的连接方法 2、遥控
电力载波数据通信 设计报告
四川航天职业技术学院 电力载波数据通信设计专业名称：G13电子信息工程技术 课程名称：模拟电子技术 课题名称：电力载波通讯设计 设计人员：王丽丹 指导教师：王婷婷 2014年6月15日
课程设计报告书评阅页 课题名称：电力载波通信设计 班级：G13电子信息工程技术2班 姓名： 2014年月日指导师评语： 考核成绩：指导教师签名： 2014年月日《模拟电路电路课程设计》任务书
一、课题名称：模拟电路载波数据通信的设计 二、技术指标： 1. 无需架设专门的通讯电缆，安装方便，实现低压220V电线中传输信号 2. 低功耗、可实现单发多接收，也可实现半双工通讯。 3．采用模糊算法，抗干扰能力强，通信距离远，非常适合国内复杂多变的电网环境。 三、要求： 1. 画出电路原理图（或仿真电路） 2. 元器件及参数选择 3. 电路仿真与调试 指导教师: 学生: 电子工程系 摘要
低压电力线载波通信技术是利用现有的电力线作为信号传输信道来实现一对一、一对多或多对多的通信技术。在本设计中主要实现主从通信，为交通信号灯系统进行相关数据的传送。本设计采用HL—PLCS520来设计电力线载波模块。在本设计中，采用的发送与接收双独立键盘控制信号灯传输信号。 本设计是基于HL—PLCS520的电力线载波模块，其硬件部分包括载波耦合电路、信号发送电路（信号功率放大电路和输出功率控制电路）、滤波接收单元（接收滤波电路和解调电路）等。在完成本设计硬件部分的理论分析后，进行相关的测试，并对测试结果做进一步的分析。 关键字: AT89C52、载波、通信、 目录 第一章、设计目的 (4)
电力线载波通信 有线通信
有线通信---电力线载波通信． 抄表系统及其方法 本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽 带载波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单所述电力线宽带载波通信单元元以 及存储单元；用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号；所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式传送的抄表信号；控制单元用于信道状况的侦根据侦测结果控制
抄表系统在电力线宽带载测，切换波通信以及无线通信之间的信道自动切换，并将从电力线宽带载波通信道后进行自动组网，信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进本抄表系统利用宽带行格式转换生成电表数据。数据容量大、数据传输率高、载波通信可靠性高、将无线通信方式以及电力线通双向传输等特点，使抄表布线等现场施工工作变信方式相互结合，得简便灵活。 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是及35kV利用高压电力线在电力载波领域通常指． 电压等级或低10kV以上电压等级中压电力线指用户线作为信息传输媒介进380/220V 压配电线行语音或数据传输的一种特殊通信方式PLC 电力线载波 = Power Line Carrier,电力线载波通讯是指利是电力系统特有的通信方式，电力线载波(PLC) 用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。近年来电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制，已经进入了低压电数字化时代，并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。主要应用－－“电力上网”PLC但是电力线载波通讯因为有以下缺点，导致未能大规模应用：信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在电力载波1、配电变压器对 一个配电变压器区域范围内传送；）。通讯距离很近时，、三相电力线间有很大信号损失（210 dB -30dB
电力线载波通信系统解读
摘要 电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构，并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线)，所以输电线输送工频电流的同时，用之传送载波信号，既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。 电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大，严重影响了低压电线载波通信的质量。本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论，并分析了电力信道的噪声分类，特性及对我们信号的影响。以及我们对噪声的滤波耦合等。并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。 课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条，a/d，d/a通信的功能，该芯片直接对信号数字信号处理，极大地提高了通信的可靠性。文中包括了他的外围电路，信号放大，耦合，滤波等最终实现功能。 实现了接收电力线的含有噪声的信号，然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机，单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来，并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。这样一个系统阶完成了接收与发送信号，形成了一个通信系统。 关键字：电力线载波通信系统SSC1641 调制解调 1、绪论 1.1设计任务及要求 电力线载波通信系统设计基本要求：下图一个电力线载波通信模块的结构组成，请看懂，并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。根据系统结构，完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计（包括原理图、PCB图）、软件设计和仿真调试。系统至少具备以下特性： 1）开关量输入和输出各5路； 2）系统24V供电； 3）具有通信状态指示功能； 4）有232、485或USB有线通信接口； 5）断电继续工作能力； 6）其他自己发挥的功能。
电力载波的优缺点简述
电力载波的优缺点简述 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
电力载波的优缺点简述 一、优点： 只需要两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能，投资小！不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输，束缚PLC应用的5大困扰将在很大程度上减弱，远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现，PLC 调制解调模块的成本也远低于无线模块。 二、缺点： 1、信号质量差，单宽窄，线路停运时检修时（有地线时）就不能传送数据、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送； 2、三相电力线间有很大信号损失（10 dB -30dB）。通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输； 3、不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同，耦合方式有线-地耦合和线-中线耦合。线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地耦合方式不是所有地区电力系统都适用； 4、电力线存在本身固有的脉冲干扰。使用的交流电有50HZ和 60HZ，其周期为20ms和，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约2ms，因此干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时
间内进行数据传输的方法，但由于过零点时间短，实际应用与交流波形同步不好控制，现代通讯数据帧又比较长，所以难以应用； 5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。 6、可靠性差，通讯不稳定，由于低压电力线本身的介质，结构和负荷的影响，载波信号易受干扰。另外，电力载波抄表系统国家只允许在指定的试点地区做电表远程抄表试验，还没有应用到水表和气表抄表系统中，水表和气表必须将信号传输到采用电力载波通讯的采集设备上，也就是说：对水表和气表而言，没有解决连线的问题。电力载波通讯方式和电话线调制、以太网调制、无线传输等方式相比，灵活性、稳定性要差得多，目前电力载波最大的屏障体现在通讯成功率上。
通信领域中电力线载波通信的应用及其原理
通信领域中电力线载波通信的应用及其原理 Power Line Carrier 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。 近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制，已经进入了数字化时代，并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下，本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论，阐明电力线载波通信的发展历程特点及技术关键。 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的，它同电力系统的安全稳定控制系统，调度自动化系统，被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前，它更是电网调度自动化网络运营市场化和管理现代化的基础，是确保电网安全稳定经济运行的重要手段，是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势，因此世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网[1]。长期以来，电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络。目前，在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上，多数已开通电力线载波通道[1]。形成了庞大的电力线载波通信网，该网络主要用于地市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信远动及综合自动化通道使用。 近年来，随着光纤通信的发展，电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式，但是由于我国电力通信发展水平的不平衡，由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条
090811电力载波透传模块(DrF-2203)说明
电力线载波通信透明传输模块（型号：DrF-2203） 说明书 北京博创汉威科技有限责任公司 Beijing DrFound Tech. Corp.
采用以色列Yitran公司IT800Y电力线载波芯片技术； DCSK扩频调制和Y-NET自动组网技术，超强的电力线通信性能； 开放的接口，实现数据在电力线网络中的透明传输，支持各种协议，如Modbus等； 使用方便，即插即用，无需二次开发，快速实现点到点通信和点到中心的通信，应用十分广泛。 电力线载波通信透明传输模块DrF-2203 可以快速与RTU、PLC(逻辑控 制器)、工控机等设备相连，通过电力线将与DrF-2203 相连的所有用户设备 构建成一个数据网络，实现数据远程透明传输，完成电力线网络的数据集采和 点对点通信。DrF-2203 可广泛应用于工业控制、电力抄表、路灯监控、道路 交通、安防监控等行业。DrF-2203提供标准RS232/485 数据接口。 1. 典型应用 点到中心的连接（数据集采） DrF-2203 可以与RTU、PLC、工控机等设备相连，利用电力线数据远程透明传输功能，快速构建起一个基于电力线网络数据集采系统，适用于工业控制、电力抄表、路灯监控、道路交通、安防监控等行业，示意图如下：
点到点（串口到串口）的连接 用户根据需要，自定义实现指定设备间的电力线通信，即串口到串口的连接方式，现场设备通过串口分别与DrF-2203连接，传输示意图如下： 2. 技术参数 技术参数 基本参数?供电：＋12V/1A ?电源接口：内正外负 ?峰值工作电流： 800mA@+12V DC ?待机工作电流：80mA@+12V DC ?数据接口：RS232/485 ?工作温度：－25℃ ~ ＋70℃ ?工作相对湿度：95%@+40℃ ?尺寸：103mmx64mmx40mm ?数据接口波特率可设 ?调制方式：DCSK ?载波频率：100kHz~400kHz（可选） ?数据传输率：7.5kbps,5kbps,1.25kpbs（自适应）?自动中继：7级 ?自动组网：Y-NET ?支持PLC标准：CB/FCC/ARIB 配置?串口配置 ?超级终端，菜单配置 稳定性?主CPU：16位MCU处理器?内置看门狗 接口?12V直流电源接口 ?DB9串行数据接口（母口） 5 4 3 2 1 9 8 7 6
BWP12电力线载波模块
BWP12电力线载波模块 BWP12电力载波模块使用12V与5V双电源工作，载波波特率为684bps、1370bps、2740bps、5500bps 可设置，模块采用TTL电平串行接口（UART），可以方便地与用户单片机系统连接进行数据通讯，方便用户进行二次开发。串口波特率可由用户设定，共有四种波特率可设置：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps.BWP12电力载波模块有4个载波频点供用户选择，用户可以在一条电力线上选用不同的频点组成多个通讯网络，各个频点独立工作，不会相互干扰，4个频点分别为：119KHz、125KHz、131KHz、138KHz.所有的参数都是通过板载六位拔码开关进行设置。 BWP12电力载波模块同时支持四个载波频点，通过板载的拔码开关，无须修改任何硬件电路，即可实现载波频点的更换。该模块为用户提供了透明的数据传输通道，数据传输与用户协议无关，模块抗干扰能力强，数据传输可靠。通讯过程中，由用户通讯协议验证数据传输的可靠性，用户可以增加数据校验，以此提高数据通讯的可靠性。在同一台变压器下，多个BWP12模块可以连接在同一条电力线上，在主从通信模式下，模块分别单独工作，不会相互影响。 主要性能特点： ＊工作电源：5VDC、12VDC ＊接口类型：TTL电平串行接口（UART），半双工通讯 ＊载波速率：684bps、1370bps、2740bps、5500bps，由用户设置 ＊串行接口速率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps，由用户设置。 ＊工作环境：220VAC／110VAC，50／60Hz，直流线路，无电导体 ＊通讯距离：≤500m，（轻负载条件或者直流线路情况下，通讯距离可能大于500m） ＊数据传输类型：任意字节透明传输，最大帧长度为120字节。 ＊电力线载波频率：119KHz、125KHz、131KHz、138KHz，通过拔码开关进行设置 ＊调制解调方式：BPSK ＊工作温度：－20℃～＋70℃ ＊外形尺寸：35＊70＊25（mm） BWP20嵌入式电力线载波模块 BWP20嵌入式电力线调制解调器（电力线载波模块、电力线MODEM）是必威尔科
电力线载波通信---有线通信
电力线载波通信---有线通信
电力线载波通信---有线通信
抄表系统及其方法 本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽带载 波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单元以及存储单元；所述电力线宽带载波通信单元用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号；所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式 传送的抄表信号；控制单元用于信道状况的侦测，根据侦测结果控制抄表系统在电力线宽带载波通信以及无线通信之间的信道自动切换，切换信道后进行自动组网，并将从电力线宽带载波通信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进 行格式转换生成电表数据。本抄表系统利用宽带载波通信可靠性高、数据传输率高、数据容量大、双向传输等特点，将无线通信方式以及电力线通信方式相互结合，使抄表布线等现场施工工作变得简便灵活。 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及
以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式 PLC = Power Line Carrier,电力线载波 电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。 近年来电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制，已经进入了数字化时代，并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。 但是电力线载波通讯因为有以下缺点，导致PLC主要应用－－“电力上网”未能大规模应用： 1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送； 2、三相电力线间有很大信号损失（10 dB -30dB）。通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输； 3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用； 4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和 60HZ，则周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约2ms，因定干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法，但由于过0点时间短，实际应用与交流波形同步不好控制，现代通讯数据帧又比较长，所以难以应用； 5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。
低压电力线载波通信
PL2102--功能特征 PL2000A/B 是专为电力线通讯网络设计的半双工异步调制解调器，是PL2000 的升级产品。它仅由单一的 +5V 电源供电，以及一个外部的接口电路与电力线耦合。PL2000A/B 除具备原有系统基本的通讯控制功能外，还内置了四种常用的功能电路：32 Bytes SRAM，电压监测，看门狗定时器及复位电路，它们通过标准的 I2C接口与外部的微处理器相联。PL2000B内建高灵敏度放大器及四象限模拟乘法器，进一步提高了集成度（无需外部模拟混频器）。 PL2000A/B 是特别针对中国电力网恶劣的信道环境所研制开发的低压电力线载波通信芯片，低信噪比数据传输性能比 PL2000 有了大幅度的提高，同时将数据传输速率提升一倍。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术，以及大规模数字 /模拟混合 0.5um CMOS 工艺制作，所以在抗干扰、抗衰落性能以及国内外同类产品性能价格比等方面有着更加出众的表现。
■0.35um CMOS 数摸混合集成电路 ■直序扩频半双工异步调制解调器 ■二相相移键控，120KHz载频，带宽15KHz，传输速率500 bps ■接收灵敏度：100μVRMS ■15位伪码长度,可编程同步捕获门限 ■I2C串行通信接口 ■32Bytes SRAM (电池维护) ■可编程实时钟(秒/分/时/日/月/星期/年) (电池维护),支持数字频率校正 ■上电复位/电压监测电路及看门狗定时器 ■单+5V供电，I/O 口带 2500V ESD 保护 ■工业级温度标准: -40oC ~ +85oC ■SOP20 / SOP24 / SOP28 封装 典型应用图： 基于PL2101的单片机低压电力线载波通信接口扩展 发布:2011-09-05 | 作者: | 来源: menglongfei | 查看:328次 | 用户关注： 本文介绍了低压电力线通信接口芯片PL2101与MSP430F149的接口。早期的低压电力线载波通信芯片的接口电路相对复杂、抗干扰能力差，且多为国外产品，性价比低，因此，单片机系统较少采用低压电力线载波通信。随着通信技术的发展，新型低压电力线载波通信接口芯片解决了以上缺点，使得单片机系统采用低压电
BWP39电力载波模块应用说明书
BWP39系列 嵌入式电力线载波调制解调器Embedded Power Line Communication Module （尺寸：18*50*10mm W*L*H）
一、产品简介 BWP39系列嵌入式电力线调制解调器（电力线载波模块、电力线MODEM）是一款嵌入式电力线载波模块，其采用TTL电平串口与用户系统进行数据交互，实现用户数据的透明传输。BWP39系列载波模块分为A、B、C、D四个型号，对应四种不同的载波频率，模块集成了全部电力载波接口部件，可以直接应用于220V电力线，也可以应用于直流线路或者无电导体中通讯。 BWP39系列载波模块是全力打造的专业电力线载波产品，其核心芯片采用国际著名公司的专用电力载波集成电路，配合必威尔科技专业研发的通讯纠错算法及电力线接口信号驱动电路，使得产品具有通信速率高，通讯可靠，抗杂波干扰能力强，通讯距离远等特点，是专门为适应中国国内电力线应用环境而研发的高性能电力线载波通讯产品。 BWP39系列电力载波通讯模块采用+12V与+5V供电，载波波特率180bps-5400bps可调，采用TTL电平串行接口（UART）与用户系统进行连接，可以与单片机的串口交叉连接进行数据通讯，方便用户进行二次开发，串口波特率为9600bps，可接受用户定制。 BWP39系列电力载波模块提供半双工通信功能，可以在220V/110V，50/60Hz电力线上实现局域通信，同时模块也可以工作于直流环境，无电导体等。该模块可以自由配置电力线上数据通讯模式、数据通讯长度等参数。每个模块具有全球唯一的6字节标识ID码，用户可以用此ID码作为模块的唯一身份识别码，ID码的读取方法请参见指令章节。 BWP39系列载波模块为用户提供了透明的数据传输通道，用户数据通过串口送入载波模块后，载波模块将用户数据调制成载波信号发送至电力线，接收端模块将载波信号解调成用户数据后通过串口送出至用户系统，发送端发送的用户数据与接收端接收的用户数据完全是一样的，用户可以将一对载波模块当成是一根直连的数据线，载波模块之间的数据编码、数据纠错、数据打包、数据校验等过程对用户是不可见的，载波数据传输与用户协议无关，为完全的透明数据传输。载波模块采用扩频编码方式，抗干扰能力强，传输距离远，数据传输可靠。在通讯过程中，用户可在应用层增加数据可靠性校验，在同一台变压器下，多个BWP39模块可以连接在同一条电力线上，在主从通信模式下，模块之间可以分时单独工作，不会相互影响。
电力线载波通讯驱动芯片
GM3533电力线载波通信线驱动芯片 1、产品简介 GM3533是一款应用于电力线载波的线驱动器，内部包含了2个电流反馈型放大器。芯片具有极低的失真，可以确保在电力载波通信频段范围内发送功率谱带外信号符合规范，并且具有高达1A的电流输出能力，可以应对强烈的电力载波信道阻抗变化，在重载情况下仍然能保证信号的发送质量。工作电流可以用外接电阻进行设置，同时可以用数字控制端口按照设定值的1/2、3/4静态电流进行工作，可以根据信道状况通过软件调节，使芯片的驱动性能得到进一步的优化。芯片工作电压范围可以高达28V。 芯片内部集成了过流保护、温度补偿等单元模块，确保了芯片在各种条件下性能稳定可靠，使芯片在电力载波应用中具有优越的性能。2、应用范围 ■电力载波通信 3、特色 ■工作电压：6V至28V ■大信号带宽：>20MHz ■3次谐波抑制： >40dBc@10M/10Vpp/50Ω负载 >50dBc@5M/10Vpp/50Ω负载 >60dBc@2M/10Vpp/50Ω负载 >76dBc@500K/10Vpp/50Ω负载■2次谐波抑制： >55dBc@10M/10Vpp/50Ω负载 >60dBc@5M/10Vpp/50Ω负载 >70dBc@2M/10Vpp/50Ω负载 >80dBc@500K/10Vpp/50Ω负载■工作电流外部设定，可数字控制■摆率：500V/us ■最大差分输出：2倍工作电压-6V@50Ω负载 ■TTL/CMOS兼容 ■温度范围-40℃to+85℃ 4、封装类型 ■QFN4×4-16L
5、功能引脚定义 图1、GM3533Top View 序号名称说明 1INP2OP2输入正端 2INN2OP2输入负端 3INN1OP1输入负端 4INP1OP1输入正端 5EN1使能端1 6EN2使能端2 7GND接地端 8GND接地端 9OUTP OP2输出 10OUTP OP2输出 11OUTN OP1输出 12OUTN OP1输出 13VDD供电端 14VDD供电端 15VCM共模电平，外接电容16REXT电流设定端，外接电阻17EP散热底盘，接地 注意：EP必须在PCB设计时接露铜散热区
载波模块
KQ—100F电力载波数据通信模块 KQ-100F模块有四大特点: 1.只在市电正弦波基波零点进行数据的发送和接收,此处干扰小,所以有较好的通信效果; 2.接收灵敏度可以调得较高,使远传效果显著; 3. 市电正弦波基波零点附近电力线上动态负载较小,因而可使载波输出功率的效率增加; 4.我公司开发的主芯片KQ-1999的高通信速率(最高可达19.2Kbps)确保KQ-100F能在过零点的瞬间在快速的找到过零点后高速率地完成数据的发送或接收。 收发模块微机控制端由RX、TX、R/T三个端口构成，全是TTL电平，TX接微控制器TXD端发送数据，RX接微控制器RXD端接收数据，R/T为接收/发送控制端，R/T为高时模块处于接收状态,R/T为低时处于发送状态。+5V端请接入+5v±5%的直流电源，超过电压范围，可能会影响接收性能。+5V耗电约45mA，V AA端为发送功率电源，可用直流不稳压电源，发送时电流约300 mA（不发送时为O mA），V AA可在9～15V之间选定（视需要而定，距离近或干扰小则采用低压，反之则用高压，最好不要超出18V）。V AA和+5V电源最好用两组电源供电，以防发送部分工作时其尖峰脉冲对+5V供电部分造成干扰，造成数据通信的紊乱和影响可靠性。
两个AC端可以直接接市电的火线和零线，也可以接火线和地线；而在远距离户外通信时可采用火线和零线通讯方式，本模块由于接收灵敏度很高，因此在所有模块都处于接收状态时，RX端将输出干扰脉冲，请用户发送接收程序中考虑这个因素。请参考后面的程序。 在发送数据时，先置R/T为低，再用串行方式在TX端输入OFFH，再输入同步码等用户欲发送的数据，在接收端请检测同步码后接收数据，并校验其数据的正确性。请仔细阅读后续编程参考！ KQ-100F采用FSK过零载波通讯方式，在数字信号处理技术上有独创性的高新技术成果应用，许多用户经过对比试验后都给予很高的评价。 根据用户反馈的信息和我公司的试验,过零点数据通信的成功率最高。在一个10KV变压器台区内,任何时候都可以100％成功通信。只是实际传输速率较低，只有100BPS。
ATC 系统中采用电力线载波通信技术的研究.docx
ATc 系统中采用电力线载波通信技术 的研究 摘要介绍了正交频分复用(ofdm) 的基本原理, 并结合城市轨道交通a tc 系统的特点,提出了利用基于ofdm 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。 关键词列车自动控制,电力线载波通信系统,正交频分复用 在城市轨道交通列车自动控制(a tc) 系统中, 通常利用轨道电路传输信息。 由于钢轨不是理想的信息传输通道,信息容量、传输速率受到了限制。本文提出了利用正 交频分复用(ofdm) 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。1 ofdm 的 基本原理 ofdm 是一种多载波调制技术(mcm) ,可以在强干扰环境下高速传输 数据。传统的数字通信系统将符号序列调制在一个载波上进行串行传输, 每个符号的频谱 占用信道的全部可用带宽。ofdm 则并行传输数据,采用频率上等间隔的n 个子载波构成, 它们分别调制一路独立的数据信息,调制之后n 个子载波的信号相加同时发送。因此每个 符号的频谱只占用信道全部带宽的一部分。在ofdm 中,通过选择载波间隔,使这些子载波 在整个符号周期上保持频谱的正交特性,各子载波上的信号在频谱上互相重叠;接收端利用 载波之间的正交特性,可以无失真地将接收到的信号还原成发送信息,从而提高系统的频谱 利用率。图1 表示了ofdm 的基本原理[2 ] 。假设一个周期内传送的符号序 列为(d0 , d1 , ?, dn-1),每一个符号di 是经过基带调制后的复信号, di = ai+j bi , 串行符号序列的间隔为δt= 1/ fs,其中fs 是系统的符号传输速率。串并转换之后,它们 分别调制n 个子载波(f0 , f1 , ?fn-1),这n 个子载波频分复用整个信道带宽,相邻子载 波之间的频率间隔为1/ t , 符号周期t从δt增加到nδt。合成的传输信～号可以用 其低通复包络d (t) 表示。 图1 正交频分复用ofdm 的基本原理因此,ofdm 系统的调制和解调过 程等效于离散付氏逆变换(idf t) 和离散付氏变换(df t) 处理,实际上系统通常采用dsp 技术和fft 快速算法来实现。由于ofdm 系统的符号周期延长了n 倍,增强了其消除码间串扰的能力。在数字基带调制部分,可以根据子信道特性采用不同的调制方式(如bpsk,qpsk ,qam , tcm 等) 。如果某个频段信号衰减严重,发送端还可以关闭该频段 的子载波, 实现信道自适应均衡。通过采用信道编码技术, ofdm 还可以进行前向纠错(fcc) 。由于dsp 和大规模集成电路技术的推动, ofdm 调制技术已经得到广泛应用,在数字音频广播(dab) 和数字视频广播(dvb -t) 领域中被欧洲地面广播标准采纳。采用ofdm 技术在电力线上高速传输数据也有产品问世,如homeplug 组织成员中的 intellon 公司产品powerpacket , 传输速率可以达到14 mbit/s , 频带4. 3～20. 9 mhz ,84 个子载波,支持dqpsk ,dbpsk ,robo 调制。2 在a tc 系统中采用ofdm 技 术城市轨道交通对列车速度控制提出很高的要求,要达到安全性、可靠性、适 用性和经济性的目标,还要考虑到迅速、准确和价格合理等因素。这需要列车、沿线、车
电力载波通信报告
任务书 熟练掌握单片机串行通信，设计硬件电路实现单片机之间的双机通信，两个独立的系统能处理自己的数据信息，并能将实时的数据信息传递给另一个系统。 要求： 1.单片机之间通信要有简单的通信协议，保证通信的畅通。 2.单个系统要有数据处理能力，之间的通信要简单明了。 3.要能人为控制信息的交流，之间的通信要收人为控制 在以上基础之上要实现电力载波通信，要将220V电力线作为通信介质，接受和发送单片机的数据信息。 要求自己设计电力载波通信，能够将单片机的信号耦合到电力线上去，并能保证在一定的距离内单片机能够畅通通信 绪论 随着单片机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，单片机的通信功能越来越显得重要。单片机通信是指单片机与计算机或者单片机之间的信息交流。 通信有并行和串行两种，在单片机系统以及现代单片机测试系统中，信息多是采用串行通信方式，串行通信也是单片机与外界信息交流的最基础的通信方式。 单片机串行通信能进行远距离传送，但如果在传输过程中不对数
据进行处理的话，那么数据信息会因为外界因素干扰而导致信息丢失，这时电力载波通信就是一种可行的方法，通过电力载波模块的作用，可以将单片机的数据信息耦合到电力线上去进行较远的距离传送。一般采用扩频编码的方式，抗干扰能力强，数据传输可靠，这样就克服单片机串行通信的缺点。 本课程设计模仿电力载波通信，要求能够实现电力线上数据传输，在单片机双机通信的基础上，介入单片机之后能在一定的距离内仍旧能实现双机通信。 一．方案论证 本单片机课程设计题目为《电力载波通信》，实现单片机之间的双机通信，并能将其之剑通信信息偶喝到电力线上去，在一定距离内实现单片机在电力线上的信息传输。 在双机通信部分，本课程设计采用的基于STC89C51单片机的串口通信，并且采用RS232进行双机通信。发送方的数据由串口TXD 段输出，经过电力载波模块的耦合，数据信息传送到电力线上去之后进行数据传输，接收端使用MAX232芯片进行电平转换，信号到达接收方串口的接收端。 在双方通信部分是实现全双工通信方式，双方能够实时的对数据进行处理显示，并且能够发送到另一方，并能进行显示，接收方在接收到信息之后要回馈一个信号给发送端，表示数据已经成功发送出去。
KQ-330F电力载波数据收发模块
KQ-330F电力载波数据收发模块 KQ-330F是单列11针小体积高性能过零载波数据收发模块。是专门为在220V交流上，强干扰，强衰减，远距离要求的环境下，可靠的传送数据而特别设计和开发的性价比很高的载波模块。适用于抄表，路灯，智能家居，消防，楼宇控制以及需要电力线传送数据的其它应用领域。 一、KQ-330F系列性能： 1.小体积厚膜集成模块，外型尺寸为33×19×13毫米(L×D×H)，单列11脚引出，脚间距 0.1英寸。 2.工作频率120～135KHZ，接口波特率9600bps。实际波特率100bps，250个字节缓存器。 3.温度范围：-25℃～+55℃湿度≤90% 4.供电电源：DC +5V Imax≤20mA 接收时≤10mA 5.很少的并且廉价的外围元件即可直接连接220V交流进行载波通讯。 二、规格及型号： KQ-330F： 330后第一个字母定义为： F：过零传送型 1～11脚： KQ-330F ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃│ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1P—IRX，载波信号输入 2P—AGND，模拟信号共地点 3P—VAD，模拟电路电源与AGND之间并联一只470uF电容 4P—VCC，+5V 5P—DGND，数字电路共地点 6P—RX，调制数据输入，接单片机TXD 7P—GL，零点检测输入，接光耦的集电极 8P—T1载波频率输出 9P—TX，解调后的数据输出端，接单片机RXD 10P—MODE, 载波数据模式控制 11P—NC 四、KQ-330F与外电路的连接： VAD与AGND之间应接入一个大于470UF的电容，保证内部模拟电源上的纹波小于2mv。提高内部灵敏度，VAD与+5V之间模块内部串联-只限流电阻，VAD不需外部提供电源。 T1为信号120KHZ-135KHZ载波频率输出。 注意： T1为方波输出，用户可直接驱动开关三极进行功率放大，这样做成本低，但效率低，功率小，另一种方案将T1输出信号变换成正弦波，再放大，再驱动，这样做线路复杂，成本高，但效率高，输出功率大。
三相载波模块技术规格书
三相智能电表载波模块技术规格书
目录 前言 (3) 概述 (3) 1产品简介 (4) 2机械尺寸及引脚定义 (4) 2.1PCB尺寸 (4) 2.2引脚定义 (4) 3参数与特性 (4) 3.1载波通信模块基本参数 (4) 3.2电气性能 (5) 4模块参考电路与器件清单 (5) 4.1模块参考设计电路 (5) 4.2器件清单 (5) 5模块安装及测试 (5) 5.1三相载波模块安装 (5) 5.2三相载波模块调试方法 (6) 5.3三相载波模块测试方法 (6) 6其他注意事项 (6) 附录1 三相载波模块弱电接口、强电接口的引脚定义 (7) 附录2 三相载波模块参考电路 (9) 附录3 三相载波模块器件清单 (10) 附录4 三相载波模块测试接线示意图 (13)
前言 概述 弥亚微电子三相载波模块是基于弥亚微电子的Mi200E载波芯片设计的，符合国家电网公司电力用户用电信息采集系统规范要求的高性能电力载波模块，适用于低压集抄系统和其他电力自动化系统。 本文主要介绍三相载波模块的外观、硬件结构、功能、技术规格和模块相关的测试标准。
1 产品简介 弥亚微电子设计的国网标准三相载波模块符合国家电网公司电力用户用电信息采集系统规范要求，基于弥亚微电子自主知识产权的高性能电力线窄带通信芯片MI200E研发的电力线载波通信模块，具有高集成度、高可靠性。 内嵌弥亚微电子为国内电力线环境特定设计的电力线通讯协议（简称MPP），具有很强的环境适应性，同时协议本身的智能化可使得通讯网络不需要人工维护。 模块外围电路简单，整体BOM成本较低。 2 机械尺寸及引脚定义 2.1 PCB尺寸 由于不同客户选用的模块壳体在内部结构与定位孔上存在差异，为了能更好地配合相应的模块壳体，不产生类似晃动以及定位不准等问题，弥亚微电子针对不同的壳体采用了相应的PCB设计，请客户在订货时先与我们确认需要采用的模块壳体。 2.2 引脚定义 载波模块的接口分为2个，一为弱电接口，由电表提供电源，与电表进行通讯。另一个为强电接口，进行载波通信。 弱电接口、强电接口的引脚定义遵循国网公司的型式规范要求，详见附录1 3 参数与特性 3.1 载波通信模块基本参数 供电电源： 由电表提供，一般为两组。 +12V~+15V（最大120mA） +5V ± 5%（50mA） *由于各表厂设计的电表不同，提供给模块两组电源也有不同的设计，请客户在电表设计时提供可靠的电源设计，尤其是12V这组电源请避免直接从电源变压器的绕组上直接抽取，不经过任何的稳压处理。 *由于弥亚微电子的Mi200E仅需要一组+5V即可完成通信，不需增加额外的外接功放，因此在表端提供的+5V电源电流超过120mA时，建议仅使用该5V电源，无需使用+12V电源，避免造成额外的功率消耗。 *模块在出货前可进行电源的配置，请客户在样品测试阶段注意该项目并与我们确认。
电力线载波通信系统的物理层仿真方法的
科技信息2013年第7期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 0引言 电力线载波通信系统以电力线为数据传输介质。随着通信技术的发展，基于FSK/BPSK的单载频技术逐步被OFDM调制技术所取代。OFDM技术具有可靠的工作模式、高效的信道编码技术以及强大的纠错机制，是当今智能电网最安全、最具成本效益的通信模式。目前，基于OFDM技术的窄带电力线载波通信（NB-PLC）标准主要有PRIME、G3-PLC、IEEE P1901.2和ITU-T G.9955。PRIME是一个由供电公司、行业厂家和大学研究所构成的联盟合作开发的基于OFDM电力线技术的公开标准。G3-PLC是由法国电网输送公司（ERDF）发起，专为智能电网通信而设计的全球电力线通信开放协议。IEEE P1901.2旨在实现PRIME和G3-PLC的融合和互用。G3-PLC通常用于自动抄表（AMR）、能源控制和电网监测等低速数据通信场合，本文主要针对G3-PLC协议规定的物理层开发和仿真方法展开讨论。 1系统结构 G3-PLC协议以OFDM为核心技术，支持欧洲电工标准委员会（CELENEC）在内的多个频段，最高可达到180kHz。协议采用400kHz 的采样率，将DC-200kHz的低频段分为128个OFDM子信道，子信道间隔为1.5625kHz，利用256点FFT将待传输数据由频域变换到时域，经过电力线载波信道，传送到接收端。其中CELENEC A频段为35.938kHz~90.625kHz，该频段共占用36个子信道，发射机在数据发送时，将数据映射到这36个有效子载波上，同时将其他子载波填充无效数据。采用DBPSK或DQPSK映射，正常模式下可支持33.4kbps的最大数据传输速率。 协议物理层模块主要包括前向纠错码的编码（FEC Encoder）与解码（FEC Decoder）模块、OFDM调制与解调模块和模拟前端模块（AFE）。其中OFDM解调模块除了FFT模块和解映射模块（Demap）外，还包括信号同步模块（Sync/remove CP module）和信道估计（Channel Estimation）。图1是G3-PLC物理层OFDM收发器系统框图。 图1G3-PLC物理层OFDM收发器系统框图 2FEC编码与调制模块 FEC编码模块主要包括数据加扰器（scrambler）、里德-所罗门编码器（RS Encoder）、卷积码编码器(CC Encoder)和交织器（interleaver）四个子模块。数据加扰器使输入数据的分布显得更随机，生成多项式长度为7；卷积码的数据率为r=0.5，K=7；RS编码器主要参数为（255，239，8）。 FEC解码模块对应于编码模块，主要包括解交织器（De-interleaver）、里德-所罗门解码器（RS Decoder）、维特比解码器（Viterbi decoder）和解加扰器（De-scrambler）四个子模块。 首先，对四个子模块对应的编码解码模块进行一对一的实现和仿真。由于RS Encoder、RS Decoder，CC Encoder和viterbi decoder是FEC编解码模块的核心，我们以上述模块的联合仿真示例。其次，为构造一个完整的系统链路，我们添加随机数产生器（Random bits generation）、DBPSK Map/Demap module及AWGN module，可同时得到3组性能仿真曲线，分别为uncoded BER、CC coded BER和CC+RS coded BER曲线。其中，DBPSK Map模块的复数输出数据流可以作为下一节将要介绍的OFDM调制/解调模块的输入，FEC模块仿真框图如图2所示。 图2FEC模块仿真框图 3OFDM编码与调制器模块 当接收机检测到信号到达时，首先需要进行信号同步和信道估计，这里我们将信号同步和信道估计简化为Choose Proper256 samples模块。在实现OFDM基本功能后，后续可根据系统性能的需要来添加不同实现的信号同步模块和信道估计模块。然后，经过FFT变换，进行整数倍频偏的估计和纠正，此时得到的数据是比特流映射后的数据。对该数据进行相应的解调，然后再进行解码处理，就可得到发送的比特流。根据G3和G9955文档，我们提出图3所示OFDM调制/解调模块功能仿真框图。如果选择合适的话，DBPSK Demapping的输出向量几乎等于DBPSK Mapping的输入向量*0.5（每个数据都变为原来的一半）。 图3OFDM调制/解调模块功能仿真框图 4仿真结果 FEC编码解码模块的仿真结果如图4所示，我们可以看到，随着卷积码编码解码模块和RS编码解码模块的加入，G3-PLC系统的性能指标越来越好，可见G3-PLC系统具有很强的数据纠错能力。经与文献理论曲线对照，我们仿真得到的性能曲线符合要求，可用于集成到G3-PLC系统的物理层仿真系统中。 OFDM调制解调模块仿真结果如图5所示，与文献提供理论曲线完全相符。这表示，可用于集成到G3-PLC系统的物理层仿真系统中。我们可以将设计的OFDM调制解调模块集成到G3-PLC系统的物理层仿真中去。 电力线载波通信系统的物理层仿真方法的研究 任志胜林平分 （北京工业大学嵌入式系统重点实验室，中国北京100124） 【摘要】基于正交频分复用技术（OFDM）的电力线载波通信系统物理层的开发和仿真应该采用模块化的方法，最好的办法就是把整个系统以及仿真分割成一个个的小模块进行，对每一个模块都进行独立的测试。非常重要的是，在理想信道（如AWGN高斯加性白噪声静态信道）下，每一个模块的性能都应达到理论上最优的效果。每一个模块的执行也应该灵活化（如参数化），这样有利于整个系统的仿真环境建立。 【关键词】OFDM；电力线载波通信模块化；AWGN理想信 道 ○高校讲坛○ 171